fisica experimental

1. UNFV_ FISICA EXPERIMENTAL_ FCNM_ ESCUELA DE FISICA
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
FISICA EXPERIMENTAL
LABORATORIO N° 01
MOVIMIENTO DE ROTACION Y FUERZA RADIAL
ALUMNO(A):
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
FECHA: ………………………….. HORARIO DE PRACTICA: …………………………………………………….
PROFESOR: LIC. César Lozano Lévano. NOTA:
I. OBJETIVOS
1. Analizar el movimiento de Rotacion y fuerza radial.
2. Conocer los diferentes sistemas de péndulos.
3. Demostrar que la fuerza centripeta esta relacionada con el movimiento
circular.
4. Verificar que la fuerza centrípeta que actua sobre un cuerpo, esta en función
de su masa, su velocidad angular; y el radio de la circunferencia donde gira.
II. FUNDAMENTO TEORICO
1. Cuando un cuerpo se mueve en una trayectoria circular de radio R, sujeto del
extremo de una cuerda, este experimenta una tensión T , que produce la
variación de la dirección de la velocidad lineal, impidiendo que el cuerpo se
desplace linealmente: si la direccion de la velocidad lineal del cuerpo varia,
quiere decir que el cuerpo se esta acelerando hacia el centro. A esta
aceleración se le denomina aceleración centrípeta.
Asi este cuerpo esta acelerado hacia el centro mediante la acción de una
fuerza denominada centripeta que es igual, en este caso, a la tensión T de la
cuerda. La magnitud de la fuerza centripeta viene dada por :

2. 퐹 = 푚푤2푅
donde:
푤: es velocidad angular.
III. PARTE EXPERIMENTAL
3.1 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES
1. Base de rotación.
2. Polea variable.
3. Brazo giratorio largo (de radios R y 2R).
4. Resorte.
5. Funda resbaladiza.
6. Escala.
7. Bolas (1 de plástico y 2 de metal).
8. Palanca.
9. Brazo Giratorio corto de radio R.
10. Rueda accionada.
11. Correa larga.
12. Brazo girador.
13. Correa corta.

3. 3.2 PROCEDIMIENTO
Emplearemos como cuerpo de prueba, 3 bolas: 1 de plástico y 2 de metal ( la
masa de la bola de plástico es igual a la mitad de la masa de la bola de
metal) que se colocaran en los brazos giratorios.
Para determinar la magnitud de la fuerza centripeta emplearemos las
unidades de escala (6) de colores que es proporcional a la deformacion del
resorte, y que esta colocado dentro del eje de rotación.
Cada eje de rotación tiene poleas cuyos radios estan en relación de i= 1:1 ;
1:2; 1:3; esto se hace a velocidades angulares también se encuentren en esa
relación.
A. Comprobacion que la fuerza centrípeta es proporcional a la maa.
Cuando la velocidad angular 푤 y el radio R estan definidos, la fuerza
centrípeta tiene una relación directa con respecto a la masa del
objeto(m).
Colocar la correa en las poleas cuya relación es i=1:1, con ello
aseguramos que 푤1 = 푤2 y elegimos los radios de giro 푅1 = 푅2. Allí
ubicamos las bolas de hierro 푚1 = 푚2 y aacionamos el brazo girador.
Observamos que van apareciendo las franjas de colores. Anotar las
observaciones hechas en la tabla N°1 ( Unidades = número de franjas
desplazadas).
3.3 CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA 1 TABLA 2
Evento 퐹1(푈푛푖푑) 퐹2(푈푛푖푑)
1 1 1
2 2 2
3 3 3
4 4 4
Observacion:
Tabla 1 : Ambas pelotas de plástico.
Tabla 2 : Una pelota de plástico y otra de metal.
Luego cambiamos la masa en 푅1 y ubicamos la bola de plástico de tal
modo que 푚3 =
푚1
2
, movemos el brazo giratorio y anotamos
nuestras observaciones en la tabla N°2.
Evento 퐹1(푈푛푖푑) 퐹2(푈푛푖푑)
1 1 2
2 2 4
3 3 6
4 4 8

4. De la tabla N°1 y usando la ecuación (1) compromabos que:
퐹1
퐹2
=
푚1 푊1
2 푅1
2 푅2
푚2 푊2
B. Comprobacion de que la fuerza Centrípeta es directamente
proporcional al radio.
Cuando la relación de los radios de las dos poleas es i: 1:1, se tiene que
푤1 = 푤2= 푤, si utilizamos las dos bolas de hierro, hemos definido que
ls velocidades angulares y las masas 푚1 = 푚2 = 푚. Ubicamos una
bola en el brazo corto así 푅1 = 푅 y la otra en el brazo largo así: 푅2 =
2푅. Accionamos el brazo girador y anotamos nuestras observaciones en
la tabla 3.
TABLA 3 TABLA 4
Evento 퐹1(푈푛푖푑) 퐹2(푈푛푖푑)
1 1 2
2 2 4
3 3 6
4
Tabla 3 : 푅1 ≠ 푅2 ; 푚1 = 푚2
Tabla 4 : 푅1 = 푅2 ; 푤1 = 2푤2
Evento 퐹1(푈푛푖푑) 퐹2(푈푛푖푑)
1 1 4
2 2 8
3
4
Observacion: El instrumento solo alcanzó la cantidad de eventos en las
tablas 3 y 4.

5. c. Probar que F es directamente proporcional a 푾ퟐ
Definimos 푚1 = 푚2 = 푚 y 푅1 = 푅2 = R , Luego colocamos la correa
en las poleas cuyos radios estan en la relacion i= 1,2, obteniendo de este
modo 푤1 = 2푤2 . accionamos el brazo girador y anotamos nuestras
observaciones ( unidades = número de franjas desplazadas en la tabla 4.
Utilice tambien la relación i= 1:3 y repita el experimento completando la
tabla N°5
TABLA 5
Evento 퐹1(푈푛푖푑) 퐹2(푈푛푖푑)
1 1 9
2
3
4
Observacion: El instrumento ya no alcanzaba más eventos por ende solo
anotamos un solo valor.
PARTE EXPERIMENTAL 2
TEMA: SISTEMAS DE PENDULOS Y TIPOS DE FUERZAS

6. IV. PREGUNTAS
1- En los puntos A,B y C del procedimiento; encontrar las relaciones
퐹1
퐹2
2. Cuál es la diferencia entre la fuerza centripeta y la fuerza centrífuga.

7. VI. OBSERVACIONES



VII. CONCLUSIONES



VIII. BIBLIOGRAFIA BASICA
[1] Sears Zemansky Young. Fisica Universitaria Sexta Edicion.
[2] Serway Fisica: Tomo I. Mc Grav-H.ill .Mexico 1996
[3] Manual experimental Leybold.
[4] Murray R. Spiegel. Mecánica Teórica.
[5] Busqueda por Internet.